In de memo ‘Afschakelende zonnepanelen: hoe de lasten rechtvaardig te verdelen?’ onderzocht TNO 2 jaar geleden hoe er gezorgd kan worden voor meer rechtvaardigheid voor consumenten die getroffen worden door een uitvallende omvormer van hun zonnepanelen. Ter beveiliging schakelt een zonnepaneelomvormer zichzelf uit als de netspanning boven de 253 volt dreigt te komen. Doordat het stroomnet steeds voller zit, nemen de problemen met uitvallende omvormers de laatste jaren snel toe.
Vervolgstudie
De schrijvers van het toenmalige memo hebben nu de vervolgstudie ‘Afschakelende zonnepanelen: een verkenning van oplossingen om de lasten rechtvaardig te verdelen’ gepresenteerd, waarbij ze verkend hebben of er oplossingen zijn die het afschakelen van zonnepanelen kunnen verminderen of beter scoren op het aspect rechtvaardigheid.
Voor de beoordeling van de alternatieven voor de huidige vorm van afschakeling (red. zie kader) is gekeken naar 8 hoofdcriteria: effectiviteit, rechtvaardigheid, technische haalbaarheid, financieel, niet-financiële aspecten – zoals ruimtebeslag en milieu-impact – juridische haalbaarheid, draagvlak en volwassenheid.
Mogelijke oplossingen
Een belangrijke conclusie van de TNO-onderzoekers is dat geen enkele van de genoemde oplossingen de onrechtvaardigheid bij het uitvallen van zonnepaneelomvormers volledig zal oplossen. ‘Vrijwel alle geïdentificeerde oplossingen vereisen een flinke investering in ontwikkeling van technologie, aanpassing van juridische kaders, en/of financiële middelen en kennen veelal ook een langere implementatietijd’, aldus de onderzoekers.
De onderzoekers hebben de mogelijke oplossingen in 3 groepen onderverdeeld: aanpassingen aan de omvormer, aanpassingen aan het stroomnet en nieuwe marktmechanismen en tariefstructuren.
Aanpassingen omvormer
Een van de mogelijke oplossingen die de onderzoekers voor omvormers aandragen, is het kiezen van een omvormer met een kleiner vermogen. ‘De toegestane capaciteit van de omvormers wordt dan beperkt tot een percentage van het piekvermogen van zonnepanelen’, aldus de onderzoekers. ‘Het gehanteerde percentage is doorgaans ongeveer 70 procent, maar een verdergaande beperking tot 50 procent is ook denkbaar.’
De opbrengst van de zonnepanelen zou dan weliswaar iets lager zijn, maar anderzijds is een kleinere omvormer doorgaans goedkoper waardoor bespaard wordt op de aanschafkosten. Voor zakelijke zonnedaken en zonneparken geldt al langer een eis dat het omvormervermogen maximaal 50 procent van het piekvermogen van de zonnepanelen mag zijn.
Een andere oplossing die de onderzoekers voorstellen, is het gebruiken van 3-fase in plaats van 1-fase omvormers, omdat deze de opwek van zonne-energie gelijkmatiger verdelen over het stroomnet. Een derde oplossing die TNO ziet op het gebied van omvormers is dynamische vermogensbeperking, een mogelijkheid die door het kabinet al onderzocht wordt. De Tweede Kamer steunde afgelopen voorjaar nog een motie van ChristenUnie en D66 om te regelen dat omvormers van zonnepanelen bij consumenten flexibel worden ingesteld zodat ze minder vaak uitvallen.
Aanpassingen stroomnet
De tweede groep oplossingen die TNO onderzocht heeft, zijn aanpassingen aan het stroomnet. Deze groep telt 5 mogelijke oplossingen. Een voorstel voor de eerste oplossing – een verruiming van de spanningsgrenzen – werd door de netbeheerders afgelopen oktober zelf teruggetrokken.
Verzwaring van het stroomnet – de tweede oplossing in deze groep – wordt gezien als een structurele oplossing, die sowieso nodig is voor de toenemende vraag naar energielevering en de aanpak van netcongestie. ‘De verwachting van de netbeheerders is echter dat netverzwaring het tempo niet kan bijbenen en dat tot aan 2030 het probleem van overspanning zal toenemen, waarna onderspanning het grootste probleem wordt’, duiden de onderzoekers. Bovendien merken ze op dat afschakelende omvormers voor de omvormers niet direct een probleem vormen, terwijl een overbelast stroomnet door te veel warmtepompen of elektrische voertuigen dat wel is. ‘Daarom wordt netverzwaring in die gevallen vaak geprioriteerd.
De laatste 3 oplossingen die vallen onder aanpassingen van het stroomnet zijn plaatsing van een extra stroomstation, de inzet van dynamisch regelbare transformatoren en het plaatsen van een buurtbatterij. In dat laatste geval zou een derde partij – een flexibiliteitsdienstverlener – voor de netbeheerder het eigendom van de batterij op zich moeten nemen. De onderzoekers denken bovendien dat voor de inzet van de batterij afspraken gevormd zouden moeten worden binnen een nieuw wettelijk kader.
Salderingsregeling
De laatste groep oplossingen – nieuwe marktmechanismen en tariefstructuren – is niet technisch van aard, maar zorgt ervoor dat de economische prikkels voor consumenten veranderen wat ertoe zou kunnen leiden dat het afschakelen van omvormers minder vaak gebeurt of wordt gecompenseerd.
Een van de oplossingen zou een vaste financiële compensatie zijn voor de gemiste opbrengst van de zonnepanelen. De onderzoekers stellen dat het uitgangspunt daarbij moet zijn dat de compensatie wordt opgebracht door alle bezitters van zonnepanelen. Een andere oplossing is geen vaste, maar een variabele financiële compensatie die qua uitvoering volgens TNO wel complexer is. Belangrijk nadeel van welke vorm van financiële compensatie dan ook, is in de ogen van de onderzoekers dat de onderliggende oorzaak van de spanningsproblematiek niet wordt aangepakt.
Het beëindigen van de salderingsregeling – de derde oplossing binnen deze groep – scoort volgens TNO ook hoog op rechtvaardigheid en effectiviteit voor afschakelende zonnepanelen. De verwachting is dat afschaffing leidt tot een hoger eigengebruik van zonne-energie en kleinere nieuwe installaties. Daardoor ontstaat er minder snel overspanning op het net en zal afschakeling van zonnepanelen minder vaak nodig zijn. Bovendien zorgt afschaffing van het salderen voor een prikkel die huishoudens ondersteunt bij het optimaliseren van zelfverbruik. Een voorbeeld hiervan is een energiemanagementsysteem, eventueel in combinatie met de opslag van energie in een thuisbatterij.
Verschillende nettarieven kunnen op een vergelijkbare manier een prikkel vormen om netbewust energie te gebruiken of te leveren. Nettarieven zijn dan lager op het moment dat er voldoende transportcapaciteit is en hoger als er netcongestie dreigt. De laatste oplossing die de onderzoekers voorstellen is congestiemanagement op laagspanningsniveau. Ondanks dat er al pilots zijn geweest, constateren de onderzoekers dat er nog geen schaalbaar marktontwerp voor het lokaal verhandelen van flexibiliteit op laagspanningsniveau klaarligt. Bovendien zouden er nog onvoldoende apparaten zijn die goed zijn aan te sturen.
Conclusie
Eindconclusie van TNO is dat vrijwel alle geïdentificeerde oplossingen een flinke investering vereisen in technologie, aanpassing van de juridische kaders en in sommige gevallen ook financiële middelen. Bovendien kennen alle oplossingen een lange implementatietijd. Enkel en alleen het ongelijk afschakelen van zonnepanelen lijkt volgens de onderzoekers op dit moment die investering niet te rechtvaardigen.
Omdat de verwachting is dat het probleem de komende jaren groter wordt, is netverzwaring in hun ogen de structurele oplossing. Een mogelijke tijdslijn die TNO schetst, begint bij het afschaffen van de salderingsregeling. Een volgende voor de hand liggende stap is het aanpassen van de nettarieven waarbij een lagere omvormercapaciteit en dynamische vermogensbeperking aanvullende verlichting kunnen bieden.